20. 23种经典设计模式-34-观察者模式

梦里梦外; 2024-04-17 14:55 98阅读 0赞

## 1. 观察者模式(Observer Pattern) ##

> Define a one-to-many dependency between objects so that when one object changes state, all its dependents are notified and updated automatically. (定义对象间一种一对多的依赖关系, 使得当一个对象状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会接收到通知并被自动更新)

观察者模式也称之为发布订阅模式, 也是一种项目中常用的设计模式.

### 1.1 观察者模式-核心思想 ###

*  其实就是消息发布订阅模式
 *  实现被观察者和观察者直接的解耦:
    
     *  被观察者无须关注有哪些观察者，也不用关心观察者具体实现逻辑.
     *  观察者无须关注什么时候，什么场景状态发生了变更，只需要等待消息变更通知即可.

### 1.2 观察者模式-类图 ###

观察者模式有四种角色:

*  Subject: 被观察者角色: 能够动态地管理(添加和删除)观察者, 通知观察者。通常为抽象类或接口.
 *  Observer: 观察者抽象接口, 定义更新方法.
 *  ConcreteSubject: 具体被观察者角色. 定义自己的业务逻辑，并实现哪些操作触发通知方法
 *  ConcreteObserver: 具体观察者.
    
     *  维护一个指向ConcreteObserver 的引用, 当接收到通知时, 进行状态实时查询
     *  实现更新接口

\[外链图片转存失败(img-go3w6h6a-1566895375964)(https://raw.githubusercontent.com/zongf0504/blog-images/master/images/design-parttern/ldp-observer-01.png)\]

### 1.3 观察者模式-时序图 ###

1.  触发更新状态方法: 标准观察者模式中, 观察者持有具体被观察者对象的引用ConcreteSubject, 因此也可以执行修改状态方法. 第1步也可以是其它客户端触发修改状态方法
2.  通知方法: 修改状态方法内部触发通知观察者方法
3.  按顺序同步执行第一个观察者的更新方法
4.  观察者更新方法中，通过持有的具体观察者引用对象来查询最新的状态
5.  返回给观察者当前状态，观察者自行处理
6.  通知第二个观察者执行更新状态…

![format_png][]

### 1.4 观察者模式-优缺点 ###

*  优点:
    
     *  被观察者与观察者直接松耦合. 标准模式中观察者中需要耦合具体被观察者引用.
     *  建立了一套触发机制. 可实现消息广播机制
 *  缺点:
    
     *  消息触发时，同步执行，会有效率，异常等问题. 可考虑采取异步通知解决
     *  并发问题. 观察者中接收到消息时，需要实时查询被观察者的状态，在多线程环境中，会导致并发问题.

### 1.5 观察者模式-适用场景 ###

*  消息通知, 事件响应.
 *  消息订阅，发布.
 *  一个对象的变更需要通知多个对象，但是不知道具体通知的对象有哪些

### 1.6 注意事项 ###

*  通知方法是按顺序执行，需要考虑效率和异常情况
 *  任何一个观察者的更新方法出现问题时，都可能导致业务逻辑执行失败。可考虑异步线程

## 2. 观察者模式-应用示例 ##

我们来假定一种应用场景，App和Web同时监听温度的变化.

### 2.1 类图 ###

\[外链图片转存失败(img-JqVB4GfL-1566895375966)(https://raw.githubusercontent.com/zongf0504/blog-images/master/images/design-parttern/ldp-observer-03.png)\]

### 2.2 抽象被观察者-AbsSubject ###

*  从观察者模式标准类图来看，抽象被观察者角色应该是一个抽象类.因此笔者也采用抽象类来实现.
 *  如果替换为接口会更灵活，更通用. 存储和遍历观察者的逻辑由子类实现

public abstract class AbsSubject { 
    
        // 储存所有的观察者
        private LinkedList<Observer> observers = new LinkedList();
    
        public void attach(Observer observer){ 
            this.observers.add(observer);
        }
    
        public void detach(Observer observer){ 
            this.observers.remove(observer);
        }
    
        public void notifyObservers(){ 
            for (Observer observer : observers) { 
                observer.update();
            }
        }
    }

### 2.3 具体被观察者-TemperatureSubject ###

*  监听状态为温度
 *  当修改温度时，通知所有观察者

public class TemperatureSubject extends AbsSubject { 
    
        // 保存当前温度
        private String temperature;
    
        public void setTemperature(String temperature) { 
            this.temperature = temperature;
    
            System.out.println("更新当前温度为：" + temperature + " 度");
    
            // 通知观察者
            this.notifyObservers();
        }
    
        public String getTemperature() { 
            return this.temperature;
        }
    }

### 2.4 抽象观察者-Observer ###

public interface Observer { 
    
        // 更新方法: 接收到通知后, 进行更新操作
        public void update();
    }

### 2.5 web应用观察者-WebObserver ###

当接收到应用时，会去查询实时状态, 会保证应用获取到真实的温度.

public class WebObserver implements Observer { 
    
        private TemperatureSubject concreteSubject;
    
        public WebObserver(TemperatureSubject subject) { 
            this.concreteSubject = subject;
        }
    
        @Override
        public void update() { 
    
            System.out.println("Web-接收到消息...");
    
            // 查询状态
            String state = concreteSubject.getTemperature();
            System.out.println("Web-查询实时温度:" + state + " 度\n");
        }
    }

### 2.6 app 应用观察者-AppObserver ###

public class AppObserver implements Observer { 
    
        private TemperatureSubject concreteSubject;
    
        public AppObserver(TemperatureSubject subject) { 
            this.concreteSubject = subject;
        }
    
        @Override
        public void update() { 
    
            System.out.println("App-接收到消息...");
    
            // 查询状态
            String state = concreteSubject.getTemperature();
            System.out.println("App-查询实时温度:" + state + " 度\n");
        }
    }

### 2.7 测试 ###

@Test
    public void test() { 
    
        // 创建监听主题
        TemperatureSubject temperatureSubject = new TemperatureSubject();
    
        // 添加观察者
        temperatureSubject.attach(new WebObserver(temperatureSubject));
        temperatureSubject.attach(new AppObserver(temperatureSubject));
    
        // 更新状态
        temperatureSubject.setTemperature("37");
    
    }

### 2.8 测试输出 ###

更新当前温度为：37 度
    Web-接收到消息...
    Web-查询实时温度:37 度
    
    App-接收到消息...
    App-查询实时温度:37 度

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